CN219633797U - 一种用于变电站的巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本申请涉及仪表读数检测技术领域，提供一种用于变电站的巡检机器人，包括机器人本体以及设置在机器人本体上的仪表读取装置，仪表读取装置至少包括云台和主摄像头，机器人本体上还设有遮光挡雨装置、补光装置及仪表清理装置，遮光挡雨装置设置在机器人本体的顶部并罩住仪表读取装置，补光装置设置在机器人本体的前端并朝向仪表补光，仪表清理装置设置在机器人本体上并对仪表的表盘进行清理。该用于变电站的巡检机器人可以适用于晴天、雨天等多种天气，以及适用于阴暗、光线不足等能见度低的环境，并能对仪表的表盘表面进行清理，避免灰尘、油渍等杂物影响读数的精度；该巡检机器人具有受环境影响低、适应环境能力强，仪表读数精准性高的优点。

Description

一种用于变电站的巡检机器人

技术领域

本申请属于仪表读数检测技术领域，更具体地说，是涉及一种用于变电站的巡检机器人。

背景技术

作为电网系统中重要的一环，变电站的主要作用在于电压与电流转换，接受电能及分配电能。变电站的安全平稳运行，关系到人们生活以及各行各业的稳定运行。变电站拥有诸多仪器，如变压器、避雷器等，一些仪表设备必须进行数值监测，否则一旦出现数值异常波动，相应设备会发生故障从而造成安全隐患。所以对变电站进行定时定点安全巡检尤为重要。目前国内多数的变电站主要以人工巡检为主，然而人工巡检存在劳动强度大、巡检效率低、巡检不到位、恶劣环境巡检困难等问题。

目前变电站大多采用巡检机器人进行安全设备巡检(如申请号为201810565536.6的专利就公开了一种巡检机器人及巡检系统)，但是，现有的巡检机器人一般只能在晴朗、能见度良好、光线充足的环境下正常工作，在大雨、能见度良不足、光照不足的环境下大部分巡检机器人无法完成巡检读表的工作。并且，倘若部分仪表表面出现油污、厚积灰尘等状况即使在良好环境下巡检机器人依然无法实现读表工作。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种用于变电站的巡检机器人，以解决现有技术中的巡检机器人仪表读取能力受环境影响较大的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种用于变电站的巡检机器人，包括机器人本体以及设置在机器人本体上的仪表读取装置，所述仪表读取装置至少包括云台和主摄像头，所述机器人本体上还设有遮光挡雨装置、补光装置及仪表清理装置，所述遮光挡雨装置设置在所述机器人本体的顶部并罩住所述仪表读取装置，所述补光装置设置在所述机器人本体的前端并朝向仪表补光，所述仪表清理装置设置在所述机器人本体上并用于对所述仪表的表盘进行清理。

在一个实施方式中，所述遮光挡雨装置包括空心固定杆、第一电动伸缩杆、收缩遮光挡雨伞及雨水传感器，所述雨水传感器设置在所述机器人本体上，所述空心固定杆设置在所述机器人本体上，第一电动伸缩杆设置在所述空心固定杆内，所述收缩遮光挡雨伞设置在所述空心固定杆上并与所述第一电动伸缩杆传动连接。

在一个实施方式中，所述收缩遮光挡雨伞包括遮光挡雨布、固定盘、收缩长骨，滑动短骨和滑动环，所述固定盘固定在所述空心固定杆上，所述收缩长骨围绕所述空心固定杆设置多根且一端铰接在固定盘上，所述遮光挡雨布固定在所述固定盘以及所述收缩长骨上，所述滑动短骨的一端铰接在所述滑动环上，另一端铰接在所述收缩长骨上，所述空心固定杆上设有开槽，所述滑动环滑动设置在所述空心固定杆上并通过所述开槽与所述第一电动伸缩杆连接。

在一个实施方式中，所述雨水传感器设置一个且设置在所述机器人本体的前端，或者，所述雨水传感器设置有两个且分别设置在所述机器人本体的前端和后端，或者，所述雨水传感器设置有四个且分别设置在所述机器人本体的前端、后端、左侧和右侧；所述主摄像头上设有刮雨器。

在一个实施方式中，所述补光装置包括光照传感器和补光灯。

在一个实施方式中，所述光照传感器设置有一个且设置在所述机器人本体的前端，或者，所述光照传感器设置有两个且分别设置在所述机器人本体的前端和后端。

在一个实施方式中，所述补光灯设置两个且设置在所述仪表读取装置的主摄像头的两侧。

在一个实施方式中，所述仪表清理装置包括超声测距仪、第二电动伸缩杆、第三电动伸缩杆、外壳、擦拭件、喷嘴及供水组件，所述超声测距仪设置在所述机器人本体的前端，所述第二电动伸缩杆竖直设置在所述固定盘上，所述第三电动伸缩杆水平设置在所述第二电动伸缩杆上，所述外壳固定在所述第三电动伸缩杆的固定杆上，所述擦拭件设置在所述第三电动伸缩杆的活塞杆上，所述喷嘴设置在所述外壳上，所述喷嘴与所述供水组件连接，所述供水组件设置在所述机器人本体上，所述外壳的内壁上设有若干定位所述仪表的限位卡扣。

在一个实施方式中，所述擦拭件包括旋转电机、旋转圆盘、压力传感器和擦拭布，所述旋转电机设置在所述第二电动伸缩杆的活塞杆上，所述旋转圆盘设置在所述旋转电机上，所述压力传感器和所述擦拭布设置在所述旋转圆盘上；所述供水组件包括设置在所述机器人本体上的净水箱、水泵以及进水管。

在一个实施方式中，所述外壳的前端设有针孔摄像头及红外测距阵列；所述外壳的内壁底部设有接水槽，所述机器人本体上设有废水箱，所述废水箱和接水槽通过出水管连接。

本申请提供的用于变电站的巡检机器人的有益效果在于：通过在机器人本体上设置罩住仪表读取装置的遮光挡雨装置，可以适用于晴天、雨天等多种天气，通过设置补光装置，以便对仪表读取装置提供足够的光照强度，以适用于阴暗、光线不足等能见度低的环境，通过设置仪表清理装置，可以对仪表的表盘表面进行清理，避免灰尘、油渍等杂物影响仪表读取装置进行读数的情况；该用于变电站的巡检机器人具有受环境影响低、适应环境能力强，仪表读数精准性高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的用于变电站的巡检机器人的整体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的用于变电站的巡检机器人中机器人本体及仪表读取装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的用于变电站的巡检机器人中遮光挡雨装置的斜仰视结构示意图；

图4为本申请实施例提供的用于变电站的巡检机器人中仪表清理装置的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、机器人本体；2、仪表读取装置；21、云台；22、主摄像头；3、遮光挡雨装置；31、空心固定杆；32、收缩遮光挡雨伞；321、遮光挡雨布；322、固定盘；323、收缩长骨；324、滑动短骨；325、滑动环；33、雨水传感器；34、雨刮器；4、补光装置；41、光照传感器；42、补光灯；5、仪表清理装置；51、超声测距仪；52、第二电动伸缩杆；53、第三电动伸缩杆；54、外壳；541、限位卡扣；542、接水槽；55、擦拭件；551、旋转圆盘；552、压力传感器；553、擦拭布；56、喷嘴；57、供水组件；571、净水箱；572、进水管；58、针孔摄像头；59、红外测距阵列；6、废水箱。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-图4所示，现对本申请实施例提供的一种用于变电站的巡检机器人进行说明。该巡检机器人，包括机器人本体1以及设置在机器人本体1上的仪表读取装置2，机器人本体1为常规结构，至少包括行走机构和控制系统，行走机构保证其正常移动，控制系统保证其各个部件之间的配合工作。

其中，仪表读取装置2也为现有结构，其至少包括云台21和主摄像头22，云台21设置在机器人本体1上，主摄像头22设置在云台21上，主摄像头22用于对仪表进行拍摄读数。

在本实施例中，在现有的巡检机器人的基础上还增加遮光挡雨装置3、补光装置4及仪表清理装置5。其中，遮光挡雨装置3设置在机器人本体1的顶部并罩住仪表读取装置2，补光装置4设置在机器人本体1的前端并朝向仪表补光，仪表清理装置5设置在机器人本体1上并用于对仪表的表盘表面进行清理。

在本实施例中，通过在机器人本体1上设置罩住仪表读取装置2的遮光挡雨装置3，可以适用于晴天、雨天等多种天气，通过设置补光装置4，以便对仪表读取装置2提供足够的光照强度，以适用于阴暗、光线不足等能见度低的环境，通过设置仪表清理装置5，可以对仪表的表盘表面进行清理，避免灰尘、油渍等杂物影响仪表读取装置2进行读数的情况；本实施例的巡检机器人具有受环境影响低、适应环境能力强，仪表读数精准性高的优点。

如图1和图3所示，在本实施例中，遮光挡雨装置3包括空心固定杆31、第一电动伸缩杆(图中未示出)、收缩遮光挡雨伞32及雨水传感器33。其中，雨水传感器33设置在机器人本体1上，用于感应环境的雨水情况；空心固定杆31设置在机器人本体1上，第一电动伸缩杆设置在机器人本体1上并置于空心固定杆31内，收缩遮光挡雨伞32设置在空心固定杆31上并与第一电动伸缩杆传动连接，第一电动伸缩杆用于控制收缩遮光挡雨伞32的打开与关闭，当雨水传感器33感应到外界环境在下雨时，将信息反馈给控制系统，控制系统控制第一电动伸缩杆工作，驱使收缩遮光挡雨伞32打开。

具体地，收缩遮光挡雨伞32包括遮光挡雨布321、固定盘322、收缩长骨323，滑动短骨324和滑动环325。其中，固定盘322固定在空心固定杆31远离机器人本体1的一端上，收缩长骨323围绕空心固定杆31设置多根且一端铰接在固定盘322上，遮光挡雨布321固定在固定盘322以及收缩长骨323上，滑动短骨324的一端铰接在滑动环325上，另一端铰接在收缩长骨323上；固定盘322设置有两片，遮光挡雨布321的中心设置在两块固定盘322之间，收缩长骨323、滑动短骨324和滑动环325组成伞骨架，实现遮光挡雨布321的打开和收拢。在本实施例中，空心固定杆31上设有开槽，开槽的长度方向与空心固定杆31的长度发方向相同，开槽可以对称有两个，滑动环325滑动设置在空心固定杆31上并通过开槽与第一电动伸缩杆连接。滑动环325通过销轴第一电动伸缩杆的活塞杆连接，销轴的两端穿过开槽后分别固定在滑动环325上，销轴的中间与第一电动伸缩杆的活塞杆连接。第一电动伸缩杆的活塞杆伸出时，带动滑动环325往上(远离机器人本体1的方向)运动，滑动环325往上运动时带动滑动短骨324往上运动并逐步将遮光挡雨布321撑开；第一电动伸缩杆的活塞杆收缩时，则实现遮光挡雨布321的收缩。

在本实施例的第一种实施方式中，雨水传感器33设置一个且设置在机器人本体1的前端，在本实施例的第二种实施方式中，雨水传感器33设置有两个且分别设置在机器人本体1的前端和后端，在本实施例的第三种实施方式中，雨水传感器33设置有四个且分别设置在机器人本体1的前端、后端、左侧和右侧。在本实施例中，主摄像头22上设有刮雨器，刮雨器用于对主摄像头22的镜面进行擦拭，避免镜面上的水珠或灰尘等杂物影响主摄像头22进行摄像读数。

在本实施例中，如图1和图2所示，补光装置4包括光照传感器41和补光灯42。在本实施例的第一种实施方式中，光照传感器41设置有一个且设置在机器人本体1的前端，在本实施例的第二种实施方式中，光照传感器41设置有两个且分别设置在机器人本体1的前端和后端。光照传感器41用于感应环境的亮度，当感应巡检机器人周围环境亮度强度较低时，将信号反馈给控制系统，控制系统再控制补光灯42工作，对环境进行照光，以便主摄像头22能正常地拍摄需要的仪表读数。

在本实施例中，补光灯42设置两个且设置在主摄像头22的两侧，两个补光灯42可以保证主摄像头22具有足够的光照强度，以保证读取的清洗精准度。使得该巡检机器人可以在弱能见度天气、昏暗环境完成读表巡检任务。

在本实施例中，如图1和图4所示，仪表清理装置5包括超声测距仪51、第二电动伸缩杆52、第三电动伸缩杆53、外壳54、擦拭件55、喷嘴56及供水组件57。其中，超声测距仪51设置在机器人本体1的前端，用于感应机器人本体1前端的物体，主要用于确定机器人本体1与仪表装置之间的间距；第二电动伸缩杆52竖直设置在固定盘322上，第三电动伸缩杆53水平设置在第二电动伸缩杆52上，第二电动伸缩杆52用于调整整个仪表清理装置5的高度，以便适用于不同高度的仪表；第三电动伸缩杆53用于控制仪表清理装置5水平靠近仪表，以对仪表的表盘进行清理。

在本实施例中，外壳54固定在第三电动伸缩杆53的固定杆上，外壳54为锥形外壳，外壳54的直径较小端固定在第三电动伸缩杆53的固定杆上，外壳54的直径较大端用于罩住仪表。擦拭件55设置在第三电动伸缩杆53的活塞杆上，可以在第三电动伸缩杆53的控制下向靠近仪表的方向移动，擦拭件55用于对仪表的表面进行清理。喷嘴56设置在外壳54上，并用于对仪表的表盘进行喷水或清洗液；喷嘴56与供水组件57连接，供水组件57设置在机器人本体1上，供水组件57将水或清洗液通过喷嘴56喷向仪表的表盘，然后通过擦拭件55再对仪表的表面进行清理，保证清洁干净性。

在实施例中，外壳54的内壁上设有若干定位仪表的限位卡扣541。限位卡扣541呈圆形间隔设置至少三个，限位卡扣541用于对仪表的外周进行定位，避免擦拭件55在擦拭仪表时，仪表出现晃动等现象。

在本实施例中，擦拭件55包括旋转电机(图中未示出)、旋转圆盘551、压力传感器552和擦拭布553。旋转电机为微型电机，旋转电机设置在第二电动伸缩杆52的活塞杆上，旋转圆盘551设置在旋转电机上，压力传感器552和擦拭布553设置在旋转圆盘551上，压力传感器552用于感应旋转圆盘551与仪表接触的压力，避免第三电动伸缩杆53施加的压力过大而损坏仪表，擦拭布553用于仪表的表盘接触，旋转电机驱动旋转圆盘551转动，从而带动擦拭布553进行转动，以对仪表的表盘进行转动擦拭。

在本实施例中，供水组件57包括设置在机器人本体1上的净水箱571、水泵以及进水管572。进水管572将净水箱571、水泵以及喷嘴56连通，以便在水泵的作用下将净水箱571内的水或清洗液通过喷嘴56喷向仪表的表盘或者喷射在擦拭布553上。

如图1、图2和图3所示，在实施例中，外壳54的内壁底部设有接水槽542，机器人本体1上设有废水箱6，废水箱6和接水槽542通过出水管连接；接水槽542用于将擦拭过程中产生的废水进行收集，并通过出水管排入到废水箱6内。

在本实施例中，外壳54的前端设有针孔摄像头58及红外测距阵列59；红外测距这列用于测量外壳54与仪表的间距，针孔摄像头58可以用来拍摄仪表进行读数。在主摄像头22不方便读数时，可以利用针孔摄像头58进行对仪表的读数。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于变电站的巡检机器人，包括机器人本体(1)以及设置在机器人本体(1)上的仪表读取装置(2)，所述仪表读取装置(2)至少包括云台(21)和主摄像头(22)，其特征在于，所述机器人本体(1)上还设有遮光挡雨装置(3)、补光装置(4)及仪表清理装置(5)，所述遮光挡雨装置(3)设置在所述机器人本体(1)的顶部并罩住所述仪表读取装置(2)，所述补光装置(4)设置在所述机器人本体(1)的前端并朝向仪表补光，所述仪表清理装置(5)设置在所述机器人本体(1)上并用于对所述仪表的表盘进行清理。

2.如权利要求1所述的用于变电站的巡检机器人，其特征在于：所述遮光挡雨装置(3)包括空心固定杆(31)、第一电动伸缩杆、收缩遮光挡雨伞(32)及雨水传感器(33)，所述雨水传感器(33)设置在所述机器人本体(1)上，所述空心固定杆(31)设置在所述机器人本体(1)上，第一电动伸缩杆设置在所述空心固定杆(31)内，所述收缩遮光挡雨伞(32)设置在所述空心固定杆(31)上并与所述第一电动伸缩杆传动连接。

3.如权利要求2所述的用于变电站的巡检机器人，其特征在于：所述收缩遮光挡雨伞(32)包括遮光挡雨布(321)、固定盘(322)、收缩长骨(323)，滑动短骨(324)和滑动环(325)，所述固定盘(322)固定在所述空心固定杆(31)上，所述收缩长骨(323)围绕所述空心固定杆(31)设置多根且一端铰接在固定盘(322)上，所述遮光挡雨布(321)固定在所述固定盘(322)以及所述收缩长骨(323)上，所述滑动短骨(324)的一端铰接在所述滑动环(325)上，另一端铰接在所述收缩长骨(323)上，所述空心固定杆(31)上设有开槽，所述滑动环(325)滑动设置在所述空心固定杆(31)上并通过所述开槽与所述第一电动伸缩杆连接。

4.如权利要求3所述的用于变电站的巡检机器人，其特征在于：所述雨水传感器(33)设置一个且设置在所述机器人本体(1)的前端，或者，所述雨水传感器(33)设置有两个且分别设置在所述机器人本体(1)的前端和后端，或者，所述雨水传感器(33)设置有四个且分别设置在所述机器人本体(1)的前端、后端、左侧和右侧；所述主摄像头(22)上设有刮雨器。

5.如权利要求3所述的用于变电站的巡检机器人，其特征在于：所述补光装置(4)包括光照传感器(41)和补光灯(42)。

6.如权利要求5所述的用于变电站的巡检机器人，其特征在于：所述光照传感器(41)设置有一个且设置在所述机器人本体(1)的前端，或者，所述光照传感器(41)设置有两个且分别设置在所述机器人本体(1)的前端和后端。

7.如权利要求6所述的用于变电站的巡检机器人，其特征在于：所述补光灯(42)设置两个且设置在所述仪表读取装置(2)的主摄像头(22)的两侧。

8.如权利要求3-7中任一项所述的用于变电站的巡检机器人，其特征在于：所述仪表清理装置(5)包括超声测距仪(51)、第二电动伸缩杆(52)、第三电动伸缩杆(53)、外壳(54)、擦拭件(55)、喷嘴(56)及供水组件(57)，所述超声测距仪(51)设置在所述机器人本体(1)的前端，所述第二电动伸缩杆(52)竖直设置在所述固定盘(322)上，所述第三电动伸缩杆(53)水平设置在所述第二电动伸缩杆(52)上，所述外壳(54)固定在所述第三电动伸缩杆(53)的固定杆上，所述擦拭件(55)设置在所述第三电动伸缩杆(53)的活塞杆上，所述喷嘴(56)设置在所述外壳(54)上，所述喷嘴(56)与所述供水组件(57)连接，所述供水组件(57)设置在所述机器人本体(1)上，所述外壳(54)的内壁上设有若干定位所述仪表的限位卡扣(541)。

9.如权利要求8所述的用于变电站的巡检机器人，其特征在于：所述擦拭件(55)包括旋转电机、旋转圆盘(551)、压力传感器(552)和擦拭布(553)，所述旋转电机设置在所述第二电动伸缩杆(52)的活塞杆上，所述旋转圆盘(551)设置在所述旋转电机上，所述压力传感器(552)和所述擦拭布(553)设置在所述旋转圆盘(551)上；所述供水组件(57)包括设置在所述机器人本体(1)上的净水箱(571)、水泵以及进水管(572)。

10.如权利要求8所述的用于变电站的巡检机器人，其特征在于：所述外壳(54)的前端设有针孔摄像头(58)及红外测距阵列(59)；所述外壳(54)的内壁底部设有接水槽(542)，所述机器人本体(1)上设有废水箱(6)，所述废水箱(6)和接水槽(542)通过出水管连接。